Calidad sanitaria de jugos de nopal, persistencia de Salmonella typhimurium y respuesta de defensa de nopal verdura

Abstract

Durante las últimas dos décadas las infecciones por Salmonella se han registrado entre las enfermedades más frecuentes, afectando a personas de todas las edades y condiciones sociales y causando numerosas hospitalizaciones y muerte de personas por el consumo de frutas y hortalizas frescas. En frutas, en 2011 el Centro para el Control de Enfermedades y Prevención en EUA reportó un brote de infección por S. Agona asociado con el consumo de papaya fresca en el que 106 personas resultaron afectadas. Mientras que en hortalizas, S. typhimurium se ha aislado de diversas especies entre las que se encuentra el nopal verdura (Opuntia ficus-indica L. Mill) (Quiroz-Santiago, 2009; Hernández et. al. 2009). Debido a que el nopal se consume en fresco para el control de algunas enfermedades como la diabetes y a que Salmonella ha mostrado capacidad para invadir e internalizarse en el tejido vegetal, los objetivos de este trabajo fueron: 1) analizar la calidad sanitaria de jugos elaborados a base de nopal verdura fresco; 2) determinar el potencial de internalización de S. typhimurium en plantas de nopal; y 3) registrar la persistencia de S. typhimurium en suelo con planta de nopal en maceta así como en cladodios en planta y en cladodios precortados. Adicionalmente, 4) determinar si plantas de nopal verdura responden hipersensitivamente a inoculaciones con S. typhimurium, ya que en observaciones preliminares se registraron cambios en la coloración del tejido de cladodios en planta infiltrados con la bacteria. Se utilizaron plantas de nopal verdura (Opuntia ficus-indica variedad Milpa Alta) de 9 meses, crecidas en macetas con suelo-vermicomposta, regadas con agua de pozo y mantenidas en invernadero a temperatura ambiente. Así como una cepa de S. enterica serovar Typhimurium, resistente a Kanamicina (S. typhimurium St4-Km50). Un total de 162 muestras obtenidas mensualmente de expendios comerciales, durante julio de 2009 y junio de 2010, se procesaron de acuerdo a NOM-113-SSA1-1994 y NOM-114-SSA1-1994. De éstas el 84% registraron coliformes totales y Escherichia coli, por lo que los jugos analizados se ubicaron en de la categoría de jugos con calidad microbiológica deficiente. Aunque se aislaron colonias sospechosas de Salmonella, éstas se confirmaron como Proteus sp., y Citrobacter sp. S. typhimurium St4-Km50 mostró incapacidad de internalización en plantas de nopal aunque persistió en suelo y cladodios por varios días. En suelo persistió por 14 días después de la inoculación (ddi). El decremento de la población bacteriana fue gradual pero constante hasta alcanzar niveles de 1 UFC/g a los 9 ddi. En cladodio madre en planta persistió por 14 ddi y el decremento de la población fue paulatino pero constante hasta alcanzar niveles de 1 UFC/g a los 9 ddi. En cladodio secundario en planta persistió por 9 ddi y la población decreció rápidamente durante las primeras 24 h hasta alcanzar niveles de 1 UFC/g a los 5 ddi. En cladodio secundario precortado persistió por 14 ddi pero registró un incremento paulatino en la población después de los 8 ddi. En observaciones de tejido de cladodios madre y cladodios secundarios en planta se registraron lesiones circulares cafés en el sitio de infiltración de S. typhimurium St4-Km50. También se identificaron síntomas de deshidratación de tejido pero solo en cladodios secundarios en planta y precortados. El inicio del desarrollo de las lesiones se registró a las 24 h después de la inoculación con la aparición de ligero oscurecimiento en el sitio de infiltración, tanto en cladodios madre como en cladodios secundarios, en planta y precortados. Sin embargo, entre los cladodios se registraron diferencias en el desarrollo de las lesiones, intensidad del oscurecimiento y aparición de deshidratación de tejido. Lo anterior indicó que S. typhimurium St4-Km50 indujo una respuesta de defensa en nopal verdura, la cual se relacionó con la madurez del cladodio (cladodio madre versus cladodio secundario) así como con su condición fisiológica (cladodio en planta versus cladodio precortado). Como conclusión general se tiene que S. typhimurium tiene capacidad de persistir en nopal verdura y de inducir una respuesta de defensa en el tejido por lo que el monitoreo de la calidad del nopal verdura fresco y la implementación de Buenas Practicas Agrícolas y Buenas Practicas de Higiene son puntos importantes de control para reducir la contaminación de este cultivo. _______________ SANITARY QUALITY OF NOPAL JUICE, PERTSISTENCE OF Salmonella typhimurium, AND DEFENSE OF NOPAL. ABSTRACT: In the last two decades, Salmonella infections have been among the most frequent affecting people of all ages and social conditions. These infections have caused numerous hospitalizations and even death of people who have eaten contaminated foodstuffs, the most common of which are fresh produce. In fruits, for example, in 2011 the Center for Disease Control (CDC) reported an outbreak of Salmonella Agona infection associated with papaya, in which106 people were affected. With regard to fresh vegetables, Salmonella typhimurium has been isolated in several species, among which is nopal (Opuntia ficus-indica L. Mill). (Quiroz-Santiago et al., 2009; Hernández et. al., 2009). Since nopal is often eaten fresh as a control measure against certain diseases such as diabetes, and Salmonella has shown the ability to invade and internalize into plant tissue, the main objectives of this research were: 1) to analyze the sanitary quality of juices made from fresh nopal; 2) to determine the internalization potential of S. typhimurium in nopal plants; 3) to register the persistence of S. typhimurium in pot soil with nopal plants as well as in cladodes on the plant and pre-cut; and 4) to determine if nopal plants have a hypersensitive response to inoculations of S. typhimurium. The last objective is because in preliminary observations, changes were registered in tissue coloring of cladodes on the plant infiltrated with the bacterium. For the study, 9-month old nopal (Opuntia ficus-indica var. Milpa Alta) plants were used. They were grown in pots containing soil-vermicompost, watered with well water and kept in a greenhouse at room temperature. Also used was a strain of S. enterica serovar Typhimurium, resistant to Kanamicin (S. typhimurium St4-Km50). A total 162 samples were obtained monthly from commercial retailers during July 2009 and June 2010. The samples were processed according to the NOM-113-SSA1-1994 and the NOM-114-SSA1-1994. 84% of the samples registered total coliforms and Escherichia coli, and thus the analyzed juices were placed in the category of juices with deficient microbiological quality. Although some colonies suspect of being Salmonella were isolated, they were confirmed as Proteus sp. and Citrobacter sp. S. typhimurium KSt4-Km50 proved to be incapable of internalizing nopal plants, although it did persist in the soil and cladodes for several days. In soil, the bacterium persisted for 14 days after inoculation (ddi). The decrease in bacterial population was gradual but constant, until it reached levels of 1 UFC/g or less 9 ddi. In the mother cladode on the plant, the bacterium persisted for 14 ddi, and the decrease in population was moderate but constant until it reached levels of 1 UFC/g or less 9 ddi. In secondary cladodes on the plant, the bacterium persisted for 9 ddi and the population decreased quickly in the first 24 h until it reached levels of 1 UFC/g 5 ddi. In pre-cut secondary cladodes, the bacterium persisted for 14 ddi but registered a moderate increase in its population 8 ddi. In observations of tissue from mother cladodes and secondary cladodes on the plant, brown circular lesions were registered at the place of infiltration of S. typhimurium St4-Km50. Tissue dehydration symptoms were also identified, but only in secondary cladodes, pre-cut and on the plant. The beginning of the development of the lesions was registered 24 h after inoculation with the apparition of a slight darkening at the place of infiltration, both in mother cladodes and secondary cladodes, both on the plant and pre-cut. However, differences were registered among cladodes with regard to lesion development, intensity of the darkening, and appearance of tissue dehydration. This indicated that S. typhimurium St4-Km50 induced a defense response in nopal, which was related to the maturity of the cladode (mother cladode vs. secondary cladode) as well as its physiological condition (cladode on the plant vs. pre-cut cladode). The general conclusion, it´s that Salmonella shows capacity to persist in nopal and to induce a defense response in the tissue, thus making monitoring of fresh nopal and the implementation of Good Agricultural Practices (GAP) and Good Hygiene Practices (GHP) very important control points to reduce contamination of this crop.